【IP ISSUE】「未知の領域にもう一歩」月探査と特許

1969年7月20日、アポロ11号の月面着陸が成功し、ついに人類の長年の夢とされてきた「月への旅」が現実のものとなりました。
アポロ11号の宇宙飛行士たちのおかげで、人類は地球以外の天体に初めて足跡を残した唯一の地球生物となり、その偉業を称えて国連は2021年の総会で7月20日を「世界月の日(International Moon Day)」に制定しました。

人類が初めて月に足を踏み入れて以来、航空宇宙分野は目覚ましい発展を遂げてきました。近年では、有人月探査や月を火星探査の拠点として開拓する「アルテミス計画」が進行しており、月や宇宙への関心はこれまでにないほど高まっています。

今回のポストでは「世界月の日」にちなみ、月探査に関連するさまざまな技術についてご紹介します。

月の周回方法も特許になる？―NASAの宇宙飛行経路特許

▲Wipsglobal.com、US10696423、「Method for transferring a spacecraft from geosynchronous transfer orbit to lunar orbit」

▲SmartCloud、US10696423、「Method for transferring a spacecraft from geosynchronous transfer orbit to lunar orbit」

地球の軌道と月の周回軌道は互いに向かい合っており、宇宙船が地球から月の軌道へ移動することは非常に難しく、多くの燃料を必要とします。
しかし、NASAのこの特許によると、最適な飛行軌道と速度を計算することで、最小限の燃料で宇宙船を月の軌道へとスムーズに移行させることができるそうです。特に最近では、月の軌道上に宇宙ステーションを建設し、有人火星探査の拠点とする「ルナ・ゲートウェイ(Lunar Gateway)」プロジェクトが発表され、この技術の価値が更に注目を集めています。この技術を活用することで、より経済的な宇宙探査が可能になると期待されています。

韓国の月着陸船テストシステム

月着陸船が正常に作動するかどうかを確認するためには、多くのテストが必要です。特に、着陸船が月の表面や重力環境を考慮して正しく動作するかを検証するためには、月面や重力を再現できる施設とテストシステムが欠かせません。

▲Wipsglobal.com、KR10-2794347、「着陸船の性能テストのための月重力模擬システム」

▲Drawing Editor、KR10-2794347、「着陸船の性能テストのための月重力模擬システム」

韓国航空宇宙研究院(KARI)が発表したこの特許は、月着陸船の性能試験を行うために、月の重力や環境を模擬したシステムです。
着陸条件である距離や高さなどを各方向に自由に設定・拡張できるだけでなく、着陸船模型を吊り下げる可動式フレームも柔軟に調整できるため、探査機の移動方向を自在に変えながら、さまざまなシナリオで性能をテストできる点が大きな特徴です。自分たちの手で開発した月探査船を、自分で直接検証できるという点でも、非常に誇らしい技術だと言えるでしょう。

未来のモビリティは、もはや地球だけを走らない？―現代自動車の月面車

近年、多くの自動車メーカーが「自動車」を超え、より多様な形の「モビリティ」を開発することで、「モビリティ企業」への転換を図る動きが広がっています。韓国の現代自動車もその一社であり、独自の技術力を生かして未来のモビリティに関する特許を出願し、大きな話題を呼びました。注目すべき点は、その特許が地球ではなく月で使用される車両、いわゆる「月面車(ルナ・モビリティ)」に関するものだという点です。

▲現代自動車グループの月探査用のハイブリッド車両
＜出処：現代自動車グループ＞

現代自動車が出願した特許によると、この月面車は4つの車輪がそれぞれ独立した脚に接続されており、自由自在に動くことができます。
各脚には関節が組み込まれており、坂道では前脚を折りたたみ、後脚を伸ばすことで安定した走行が可能です。さらに、車輪での走行が難しい地形では脚を使って歩くようにして進むこともできるなど、さまざまな環境の悪路に対応できるのが大きな特徴です。

▲Wipsglobal.com、US 2024-0351710、「Hybrid vehicle for use in lunar exploration」

▲Drawing Editor、US 2024-0351710、「Hybrid vehicle for use in lunar exploration」

短い距離の悪路を走行する際には低い姿勢で、爬虫類の歩行に着想を得た動きを見せ、長距離を移動する際には哺乳類の歩行を参考にした動きをするなど、動物の歩行パターンを模倣した動作を再現できる点も大きな特徴です。さらに、深層強化学習技術を応用することで、状況に応じた歩行方式や移動速度、移動方向などを月面車自身が判断して最適化できるという点が、従来の月面車と大きく異なる革新的なポイントと言えるでしょう。

アルテミスの夢は実現できるのか？

▲アルテミス計画のロゴ
＜出処：NASA、https://www.nasa.gov/gallery/artemis/＞

人類は、1972年のアポロ17号の任務以降、およそ50年以上もの間、月に足を踏み入れることができませんでした。

このような状況の中で、現在世界が最も注目しているアルテミス・プロジェクトの実行は、人類が「月への帰還」を果たすだけでなく、火星に初めて足跡を残すための出発点でもあるという点で、大きな意味を持っていると言えるでしょう。

「月」という舞台を前に、各国が技術の競争を繰り広げている今、果たして再び月探査を成功させることができるのか、その行方に注目したいです。

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